X射线摄像装置以及X射线摄像装置的X射线焦点位置控制方法专利检索-区域供冷暖通空调暖气，通风和空调专利检索查询-专利查询网

X射线摄像装置以及X射线摄像装置的X射线焦点位置控制方法

阅读：445发布：2024-02-11

专利汇可以提供X射线摄像装置以及X射线摄像装置的X射线焦点位置控制方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且提供一种 X射线摄像装置，即使在由于温度的传递不同的多个热伸展的原因而产生X射线焦点移动的情况下，也能除去、抑制焦点移动所引起的画质恶化，该X射线摄像装置具备：X射线产生单元(100)，其从焦点照射X射线，具有当多次X射线照射后，所述X射线产生单元冷却时，具有第1变化分量而变化的第1部位、和具有与第1变化分量不同的第2变化分量而变化的第2部位；X射线检测单元(104)；对照射了X射线时的焦点位置进行检测的焦点位置检测单元(300、304)；利用具有第1变化分量而变化的第1变化量、和具有第2变化分量而变化的第2变化量来对任意时间点的焦点位置相对于焦点基准位置的变化量进行推定的焦点位置变化量推定单元(105)；和按照将焦点位置变化量推定单元所推定出的焦点位置的变化量抵消的方式，对X射线的照射区域与X射线检测单元之间的相对位置进行校正的校正单元(301)。，下面是X射线摄像装置以及X射线摄像装置的X射线焦点位置控制方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种X射线摄像装置，其特征在于，具备：
X射线产生单元，其从焦点照射X射线，具有第1部位和第2部位，所述第1部位具有第
1变化分量，由于所述X射线产生单元所产生的热而变化，所述第2部位具有与第1变化分量不同的第2变化分量，由于所述X射线产生单元所产生的热而变化；
X射线检测单元，其对所述X射线进行检测并变换为电信号；
焦点位置检测单元，其对照射了所述X射线时的焦点位置进行检测；
焦点位置变化量推定单元，其利用推定函数来对所述焦点位置相对于所述焦点的基准位置的变化量进行推定，该推定函数由用于算出具有所述第1变化分量而变化的第1变化量的第1项、和用于算出具有所述第2变化分量而变化的第2变化量的第2项的总和构成；
和
校正单元，其按照将所述焦点位置变化量推定单元所推定出的所述焦点位置的变化量抵消的方式，来对所述X射线的照射区域与所述X射线检测单元之间的相对位置进行校正，所述第1项通过利用了第1振幅项和所述第1变化分量的1个以上的衰减项来定义，所述第2项通过利用了第2振幅项和所述第2变化分量的1个以上的衰减项来定义，所述焦点位置变化量推定单元，利用由所述焦点位置检测单元在相当于比紧挨在进行焦点位置的推定之前更靠前的第n次X射线照射期间的末期检测出的焦点位置、和在第(n+1)次X射线照射期间的初期检测出的焦点位置，来决定所述第2振幅项，利用所决定的所述第2振幅项和在之前的X射线照射期间的末期检测出的焦点位置来决定所述第1振幅项，
利用所决定的所述第1振幅项和所述第2振幅项来决定所述推定函数。
2.根据权利要求1所述的X射线摄像装置，其特征在于，
是在使所述X射线产生单元和所述X射线检测单元对置的状态下，使所述X射线产生单元和所述X射线检测单元在被检体的周围至少旋转移动1圈以上来检测X射线的X射线CT装置，所述X射线照射期间的初期以及末期是所述旋转移动中的1圈中的前半所包含的时间点以及后半所包含的时间点，或者是连续进行多次旋转的旋转移动中的前半所包含的时间点以及后半所包含的时间点。
3.根据权利要求1所述的X射线摄像装置，其特征在于，
是在使所述X射线产生单元和所述X射线检测单元对置的状态下，使所述X射线产生单元和所述X射线检测单元在被检体的周围至少旋转移动1圈以上来检测X射线的X射线CT装置，所述X射线照射期间的初期以及末期，是所述旋转移动中的1圈中的前半所包含的时间点以及后半所包含的时间点，或者是连续进行多次旋转的旋转移动中的前半所包含的时间点以及后半所包含的时间点。
4.根据权利要求1所述的X射线摄像装置，其特征在于，
所述焦点位置变化量推定单元，将所述推定函数的第1振幅项以及所述第2振幅项中的任意一方设为0，求出另一方的第1振幅项或所述第2振幅项。
5.根据权利要求4所述的X射线摄像装置，其特征在于，
所述焦点位置变化量推定单元，将所述推定函数的所述第2项设为0，将由所述焦点位置检测单元在紧挨在进行焦点位置推定之前的X射线照射期间检测出的焦点位置应用于所述推定函数，来求出所述第1振幅项，或者将所述推定函数的所述第1项设为0，将由所述焦点位置检测单元在比所述紧挨在进行焦点位置推定之前更靠前的X射线照射期间检测出的焦点位置应用于所述推定函数来决定所述第2振幅项。
6.根据权利要求5所述的X射线摄像装置，其特征在于，
所述焦点位置变化量推定单元，在隔开了仅将所述第1变化量视为0的X射线照射时间的间隔的时间点，利用所述焦点位置检测单元所检测出的焦点位置来决定所述第2振幅项。
7.根据权利要求1所述的X射线摄像装置，其特征在于，
在所述第2变化量被视为固定的有限的时间内，
所述第1项通过利用了第1振幅项和所述第1变化分量的衰减项来定义，
所述第2项定义为利用了第2振幅项的常数。
8.根据权利要求1所述的X射线摄像装置，其特征在于，
在所述第1变化分量的移动方向和第2变化分量的移动方向为相反方向的情况下，所述焦点位置变化量推定单元，利用在所述第2变化分量的移动方向上最大地进行了移动的焦点位置来决定所述第2振幅项。
9.根据权利要求1所述的X射线摄像装置，其特征在于，
所述第1变化分量以及所述第2变化分量，通过所述焦点位置的移动的时间常数、或者所述焦点位置的移动速度的至少一个来定义。
10.根据权利要求1所述的X射线摄像装置，其特征在于，
所述第2变化量，是所述焦点位置的移动量、所述焦点位置以规定的移动速度进行移动的移动时间、以及所述焦点位置的移动界限位置的至少一个。
11.根据权利要求1所述的X射线摄像装置，其特征在于，
所述校正单元，按照将所述焦点位置的变化量抵消的方式，具备如下单元中的至少一个单元：使所述X射线产生单元具备的X射线管移动的单元；使对所述X射线的照射区域进行限制的准直器的位置移动的单元；或者使所述X射线检测单元移动的单元。
12.根据权利要求1所述的X射线摄像装置，其特征在于，
还具备决定所述X射线产生单元的温度的温度决定单元，
所述焦点位置变化量推定单元根据所述温度决定单元的检测结果来决定所述第2变化分量。
13.一种X射线摄像装置的X射线焦点位置控制方法，所述X射线摄像装置具备：
X射线产生单元，其从焦点照射X射线，具有第1部位和第2部位，所述第1部位具有第
1变化分量，由于所述X射线产生单元所产生的热而变化，所述第2部位具有与所述第1变化分量不同的第2变化分量，由于所述X射线产生单元所产生的热而变化；和X射线检测单元，其检测所述X射线并变换为电信号，
所述X射线焦点位置控制方法的特征在于，具备如下步骤：
对照射了所述X射线时的焦点位置进行检测的步骤；
利用推定函数来对所述焦点位置相对于所述焦点的基准位置的变化量进行推定，该推定函数由用于算出具有所述第1变化分量而变化的第1变化量的第1项、和用于算出具有所述第2变化分量而变化的第2变化量的第2项的总和构成的步骤；和
按照将所推定出的所述焦点位置的变化量抵消的方式，来对所述X射线的照射区域与所述X射线检测单元之间的相对位置进行校正的步骤，
所述第1项通过利用了第1振幅项和所述第1变化分量的1个以上的衰减项来定义，所述第2项通过利用了第2振幅项和所述第2变化分量的1个以上的衰减项来定义，利用在相当于比紧挨在进行焦点位置的推定之前更靠前的第n次X射线照射期间的末期检测出的焦点位置、和在第(n+1)次X射线照射期间的初期检测出的焦点位置，来决定所述第2振幅项，利用所决定的所述第2振幅项和在之前的X射线照射期间的末期检测出的焦点位置来决定所述第1振幅项，
利用所决定的所述第1振幅项和所述第2振幅项来决定所述推定函数。

说明书全文

X射线摄像装置以及X射线摄像装置的X射线焦点位置控

制方法

技术领域

[0001] 本发明涉及X射线摄像装置，尤其涉及对X射线的焦点位置的变化进行校正的X射线摄像装置以及X射线摄像装置的X射线焦点位置控制方法。

背景技术

[0002] X射线CT装置是根据从多个方向拍摄到的被检体的X射线透射像(以下，称作投影数据)来计算X射线吸收系数，获得被检体的断层像(以下，称作重构像)的装置。在医疗、非破坏性检查的领域被广泛应用，尤其是近年来，在医疗现场，旋转驱动的高速化、X射线检测器向旋转轴方向的多级化得到发展。由此，能够不产生模糊地拍摄心脏等活动的脏器整体。

[0003] 这些X射线CT装置中作为X射线源来使用的X射线管，以高压对灯丝所产生的热电子进行加速，并且使其收敛于焦点后与旋转阳极目标碰撞从而产生X射线。此时热电子的一部分能量被变换为X射线，但大部分被变换为热，焦点成为高温。由于该热，支撑X射线目标的旋转轴等，温度上升而产生伸缩(以后，称作热伸展)，焦点位置发生变化。然后，所产生的热被放射或冷却器导出到外部，因此X射线目标的旋转轴等温度下降从而产生收缩，焦点位置再次变化。在很多X射线CT装置中，如图19所示，X射线管100内的X射线目标400的旋转轴402的方向，被配置为与台架旋转部101的旋转轴403的方向一致，进而该方向与X射线检测器104的层面方向107一致。因此，若产生了X射线目标旋转轴402等的热伸展所导致的焦点位置移动，则X射线照射范围在层面方向107上变化。

[0004] 这样的热伸展有时成为重构像中的伪影的产生、定量性的下降等画质恶化的原因。关于该现象，利用图20进行说明。图20是表示X射线照射范围的变化成为伪影的产生、定量性的下降等原因的说明图，(a)表示X射线照射范围的一例，(b)表示与(a)不同的X射线照射范围的一例。在图20 中，X射线检测元件228在层面方向107和通道方向108被二维地配置的X射线检测器中，表示位于层面方向的端部、且与通道方向108相邻的2个X射线检测元件228。进而在(a)和(b)中X射线照射范围404不同。

[0005] 该图20中记载的X射线检测元件228-1和228-2在层面方向107具有位置偏差。这是由于构成X射线检测元件的闪烁器元件或光电二极管元件在制作时或组装时产生的位置偏差或变形、由闪烁器元件或光电二极管元件构成的块基板(block board)在粘接或搭载时所产生的位置偏差或变形、在X射线检测器由多个X射线检测模块构成的情况下其排列模块间的位置偏差等而产生。

[0006] 如此，位置偏差难以完全去除。

[0007] 这样，当X射线检测元件228在层面方向上具有位置偏差时，若照射范围从(a)到(b)在层面方向107上移动，则X射线检测元件228-1和228-2示出不同的变化。在X射线检测元件228-1中，在(a)和(b)的任意一种情况下，由于在X射线检测元件整体入射X射线，因此输出不发生变化。另一方面，对于X射线检测元件228-2，在(b)时X射线检测元件的一部分照射不到X射线，输出下降。这样的根据X射线检测元件228的不同而不同的输出变化产生重构像中的伪影或定量性的下降。

[0008] 为了防止这样的焦点移动所导致的X射线照射范围的变动，例如如专利文献1中记载的那样，通过利用在上次X照射时检测出的焦点位置和冷却特性数据来推定下次X射线照射时的焦点位置，从而对X射线准直器进行移动。

[0009] 在先技术文献

[0010] 专利文献

[0011] 专利文献1：JP特开2000-51209号公报发明概要

[0012] 发明要解决的课题

[0013] 但是在专利文献1的焦点位置的推定方法中，存在如下问题：在采用上次X照射时检测出的焦点位置的情况下，存在温度的传导不同的热伸展的多种原因，在上次以前被照射的X射线所导致的加热产生影响等情况下，预测精度下降。这在如下情况下等产生：例如在X射线管中存在通过 X射线照射而立即升温的热伸展部位、和需要时间来升温的部位，各部位的冷却特性不同。此时各部位的温度依赖于上次以前的X射线照射的条件、X射线照射间隔等来决定，因此根据状况不同整体的冷却特性发生变化，预测精度下降。这导致照射野的决定精度的下降，有可能成为CT的画质恶化的原因。

发明内容

[0014] 本发明鉴于上述问题而作出，目的在于提供一种即使在存在多种原因导致的热伸展的情况下，也能够提高焦点位置的预测精度的X射线摄像装置及其控制方法。

[0015] 解决课题的手段

[0016] 为了解决所述课题，本发明所涉及的X射线摄像装置的特征在于，具备：X射线产生单元，其从焦点照射X射线，具有第1部位和第2部位，所述第1部位具有第1变化分量，由于所述X射线产生单元所产生的热而变化，所述第2部位具有与第1变化分量不同的第2变化分量，由于所述X射线产生单元所产生的热而变化；X射线检测单元，其对所述X射线进行检测并变换为电信号；焦点位置检测单元，其对照射了所述X射线时的焦点位置进行检测；焦点位置变化量推定单元，其利用具有所述第1变化分量而变化的第1变化量、和具有所述第2变化分量而变化的第2变化量来对所述焦点位置相对于所述焦点的基准位置的变化量进行推定；和校正单元，其按照将所述焦点位置变化量推定单元所推定出的所述焦点位置的变化量抵消的方式，来对所述X射线的照射区域与所述X射线检测单元之间的相对位置进行校正。

[0017] 此外，本发明所涉及的X射线摄像装置的X射线焦点位置控制方法，所述X射线摄像装置具备：X射线产生单元，其从焦点照射X射线，具有第1部位和第2部位，所述第1部位具有第1变化分量，由于X射线产生单元所产生的热而变化，所述第2部位具有与所述第1变化分量不同的第2变化分量，由于X射线产生单元所产生的热而变化；和X射线检测单元，其检测所述X射线并变换为电信号，所述X射线焦点位置控制方法的特征在于，具备如下步骤：对照射了所述X射线时的焦点位置进行检测的步骤；利用具有所述第1变化分量而变化的第1变化量、和具有所述第2变化分量而变化的第2变化量来对所述焦点位置相对于所述焦点的基准位置的变化量进行推定的步骤；和按照将所推定出的所述焦点位置的变化量抵消的方式，来对所述X射线的照射区域与所述X射线检测单元之间的相对位置进行校正的步骤。

[0018] 发明效果

[0019] 根据本发明，在由于温度的传递不同的多个部位的热伸展的原因而产生X射线焦点移动的情况下，即使在之前不进行用于焦点位置检测的X射线照射，通过高精度地决定并变更X射线照射范围，也能够使摄影定时不延迟地除去、抑制焦点移动所引起的画质恶化。附图说明

[0020] 图1是第1实施方式所涉及的X射线CT装置的示意图。

[0021] 图2是表示X射线源100与X射线管移动单元301的位置关系的说明图。

[0022] 图3是表示本实施方式所涉及的焦点控制处理的流程的流程图。

[0023] 图4是焦点位置测量用检测器的示意图。

[0024] 图5是用于检测焦点位置的焦点位置测量用狭缝的示意图。

[0025] 图6是表示由焦点位置检测单元检测焦点位置的方法的说明图。

[0026] 图7是表示根据焦点检测用X射线检测元件的输出的差分值，来检测焦点位置的方法的说明图。

[0027] 图8是表示通过事先测量而得到的热伸展特性的一例的说明图。

[0028] 图9是表示焦点移动量的推定方法的一例的说明图。

[0029] 图10是表示焦点移动量的推定方法的一例的说明图。

[0030] 图11是表示X射线管的冷却时的焦点位置的评价结果的一例的曲线图。

[0031] 图12是表示第3实施方式的推定函数的决定方法的说明图。

[0032] 图13是第4实施方式所涉及的X射线CT装置的示意图。

[0033] 图14是表示X射线准直器303的移动方法的说明图，(a)表示焦点移动前，(b)表示由于X射线照射所产生的热而产生了焦点移动，但没有进行焦点移动控制的情况[0034] 图15是第5实施方式所涉及的X射线CT装置的示意图。

[0035] 图16是表示X射线检测器104的移动方法的说明图，(a)表示焦点移动前，(b)表示由于X射线照射所产生的热而产生了焦点移动，但没有进行焦点移动控制的情况。

[0036] 图17是表示X射线准直器303和X射线检测器104的移动方法的说明图，(a)表示焦点移动前，(b)表示由于X射线照射所产生的热而产生了焦点移动，但没有进行焦点移动控制的情况。

[0037] 图18是第6实施方式所涉及的X射线CT装置的示意图。

[0038] 图19是表示现有的X射线CT装置的旋转轴402的方向的说明图。

[0039] 图20是表示在现有技术的X射线CT装置中，X射线照射范围的变化成为伪影的产生、定量性的下降等的原因的说明图，(a)表示X射线照射范围的一例，(b)表示与(a)不同的X射线照射范围的一例。

具体实施方式

[0040] 以下，参照附图对本发明的实施方式进行详述。在以下的说明中，对具有相同功能的部分附加相同的符号，省略重复的说明。

[0041] <第1实施方式>

[0042] 本实施方式是在医疗中使用的一例的X射线CT装置，以下，利用图1至图9来进行说明。

[0043] 图1是本实施方式所涉及的X射线CT装置的示意图，图2是表示X射线源100与X射线管移动单元301的位置关系的说明图，图3是表示本实施方式所涉及的焦点控制处理的流程的流程图，图4是焦点位置测量用检测器的示意图，图5是用于检测焦点位置的焦点位置测量用狭缝的示意图，图6是表示焦点位置检测单元检测焦点位置的方法的说明图，图7是表示根据焦点检测用X射线检测元件的输出的差分值，来检测焦点位置的方法的说明图，图8是表示通过事先测量而得到的热伸展特性的一例的说明图，图9是表示焦点移动量的推定方法的一例的说明图。

[0044] 利用图1，对本实施方式所涉及的X射线CT装置的概要进行说明。本实施方式所涉及的X射线CT装置由如下部分构成：X射线源100；X 射线管移动单元301；X射线准直器303；由焦点位置测量用狭缝304和焦点位置测量用检测器300构成的焦点位置检测单元306；X射线检测器104；信号收集单元118；中央处理装置105；显示装置106；输入单元119；控制单元117；台架旋转部101；卧台载板103。

[0045] X射线检测器104以X射线源100大致为中心的圆弧状地配置了多个，与X射线源100一起搭载于台架旋转部101。

[0046] 在此，在图1中，为了使说明简单，示出了X射线检测器104为8个的情况，但在实际的装置中，例如为40个左右。此外，在X射线检测器104的前面(与X射线源100对置的面)设置有X射线栅格(图1中未图示)，防止从X射线源100照射的X射线中、由被检体102等散射的X射线入射到X射线检测器104。

[0047] 接下来，为了说明X射线源100与X射线管移动单元301的位置关系、以及X射线源100的移动方法，在图2中示出旋转轴方向107的剖面图。X射线管移动单元301被安装于台架旋转部101，通过支撑棒305对X射线源100进行支撑。通过这种构造，X射线管移动单元301通过移动支撑棒305，从而能够将X射线源100在旋转轴方向107上移动。另一方面，在X射线源100内具备可旋转地对目标400进行支撑的X射线目标旋转轴402。被加速的电子在目标上发生碰撞的部位成为X射线405的焦点333。由于X射线405的产生所伴随的发热，X射线目标旋转轴402等热伸展，焦点位置在X射线源100内移动，并且由于支撑棒305升温而产生热膨胀，X射线源100在旋转轴方向107上移动，焦点位置发生变化。

[0048] 接着，利用图1，对取得剖面像(重构像)的摄影方法(以后，称作实际摄影)和处理的方法进行说明。首先在X射线CT装置的电源接通后，开始焦点位置的控制。关于该控制方法，以下详细地记述。接着，若从输入单元119输入了实际摄影的开始，则从X射线源100将扇状的X射线向着载置于卧台载板103的被检体102进行照射，用X射线检测器104来检测透射了被检体102的X射线，并将其变换为电信号。在X射线源100的X射线输出口配置有X射线准直器303，对照射范围进行了限定。

[0049] 一边通过将台架旋转部101在旋转方向108上进行旋转，来改变X射线相对于被检体102的照射角度，一边反复进行该摄影，取得360度的投影数据。摄影例如每隔0.4度在多个视图间进行。在此期间还进行X射线焦点的位置控制。

[0050] 由信号收集单元118来对如此获得的电信号进行收集并变换为数字信号，制作原始数据(raw data)。接着，针对原始数据，由中央处理装置105进行图像处理，制作投影数据。该图像处理，例如是X射线检测器104的灵敏度、偏移量的偏差的校正。接着，对投影数据进行重构，制作被检体102的X射线吸收系数分布的重构像。将结果显示于显示装置106。

[0051] 接着，利用图3来对之前记述的由中央处理装置105进行的焦点位置的控制方法进行说明。

[0052] (步骤S1)

[0053] 进行X射线CT装置的电源接通(S1)。

[0054] (步骤S2)

[0055] X射线管移动单元301将X射线管100移动至初始位置(S2)。该初始位置是指，当X射线管100升温之前没有热伸展时，实现X射线向规定的X射线照射范围的照射的焦点位置(以后，称作初始焦点位置)。该初始焦点位置通过实际测量来事先进行测量，并预先存储在中央处理单元105的存储单元中。然后，在本步骤中，X射线管移动单元301从上述存储单元读出初始焦点位置，使X射线管100移动至该位置。此外，上述规定照射范围是指，例如层面方向的照射X射线的本影的中心与X射线检测器104的层面方向的中心一致的照射范围。

[0056] (步骤S3)

[0057] 接着，中央处理单元105进行之前是否存在X射线照射的判定(S3)。在此，之前是指，例如，从进行上次的判定处理(S3的处理)开始，到进行本次的判定处理(S3的处理)为止的期间的时间。此外，步骤S3的判定处理，例如也可以按照1秒间隔等每隔规定的时间来进行。由此，能够每隔规定的时间进行判定，能够进行实时性好的控制。

[0058] 在步骤S3中，在判定为进行了X射线照射的情况下，进入步骤S4，在判定为没有进行X射线照射的情况下进入步骤S7。

[0059] (步骤S4)

[0060] 由焦点位置检测单元306进行焦点位置的检测。此时，在步骤S3的判定中判定为“有”的之前的X射线照射期间内的开始的期间(以后，称作初期)和结束的期间(以后，称作末期)这两个期间对焦点位置进行检测。在此，初期是指例如X射线照射时间的前半段以内，末期是指例如X射线照射时间的后半段以内。焦点位置检测单元306，若进行了实际摄影中的X射线照射，则利用焦点位置测量用检测器300所检测出的值对此时被照射的X射线进行焦点位置的检测。因此，在本步骤S4中，利用了在之前的X射线照射中获得的检测值的焦点位置的实测值将会被算出。这些被检测出的初期和末期的焦点位置以及对它们进行了测量的时刻，被存储在中央处理单元105的存储单元中。本步骤中的焦点位置的检测方法的详细内容在后面叙述。

[0061] (步骤S5)

[0062] 中央处理单元105基于检测出的焦点位置结果，进行X射线管100的移动量的计算(S5)。本步骤中的X射线管100的移动量的计算方法的详细内容在后面叙述。

[0063] (步骤S6)

[0064] 控制单元117对X射线管移动单元301进行控制，将X射线管100移动在步骤S5中算出的量(S6)。该移动例如通过X射线管移动单元301具有由步进电动机对X射线管100进行移动的机构，并由控制单元117将控制信号发送给步进电动机来实现。

[0065] (步骤S7)

[0066] 在步骤S3的判定处理中，在判定为没有进行X射线照射的情况下，推定焦点从初始焦点位置移动了怎样的程度(S7)。本步骤中的焦点位置的推定方法的详细内容在后面叙述。

[0067] (步骤S8)

[0068] 中央处理单元105基于在步骤S7中推定出的焦点位置，来进行X射线管100的移动量的计算(S8)。本步骤中的X射线管100的移动量的计算方法的详细情况在后面叙述。

[0069] (步骤S9)

[0070] 控制单元117对X射线管移动单元301进行控制，使X射线管100移动在步骤S8中算出的量(S9)。该移动例如通过X射线管移动单元301 具有由步进电动机对X射线管100进行移动的机构，并由控制单元117将控制信号发送给步进电动机来实现。

[0071] 由此，即使产生了热伸展，也能够使实际的焦点位于初始焦点位置。若没有用X射线管移动单元301对X射线管100进行移动控制的情况下，实际的焦点将会从初始焦点位置偏离通过推定而得到的焦点移动量。

[0072] (步骤S10，S11)

[0073] 中央处理单元105进行是否将电源断开(OFF)的判定167(S10)。在判定为“否”的情况下，回到步骤S2的X射线照射的有无的判定处理。在“是”的情况下将X射线CT装置的电源断开(S11)。

[0074] 接着，针对前面记载的焦点位置的检测(S4)和X射线管100的移动量的计算(S5)的方法，详细进行描述。

[0075] 焦点位置的检测，由焦点位置检测单元306利用实际摄影的X射线来进行。焦点位置检测单元306由例如图4所示那样的焦点位置测量用检测器300、和例如图5那样的焦点位置测量用狭缝304构成。焦点位置测量用检测器300具有例如2个焦点检测用X射线检测元件310-1、310-2，将其输出从连接器311进行输出，由此中央处理单元105获得数据。焦点位置测量用狭缝304由例如钨、钼、铅、黄铜之类的X射线吸收较大的金属构成。焦点位置检测单元306形成例如在从焦点位置测量用检测器300的X射线入射面稍微离开的位置，设置了焦点位置测量用狭缝304的构造，当照射了X射线时，在焦点位置测量用检测器
300上，制作图6所示那样的影312。

[0076] 该影312在X射线焦点在层面方向107上移动时，在方向110的方向上移动，影312与焦点检测用X射线检测元件310-1和310-2的重复区域的大小改变。例如，当焦点位置测量用狭缝304向方向110的正侧移动时，影312也同样地移动，焦点检测用X射线检测元件310-1的X射线入射面积依赖于移动量，焦点检测用X射线检测元件310-2反而变小。当狭缝304向方向110的负侧移动时，与之相反。因此，例如焦点检测用X射线检测元件310-1与310-2的输出的差分值反映X射线焦点位置的移动量。

[0077] 在图7中示出该差分值与移动量的关系的一例。函数122是在实际摄影之前，一边移动X射线管100等来改变X射线焦点位置121，一边对焦点检测用X射线检测元件310-1和310-2的输出进行测量而得到的结果的一例，将该差分值120预先存储在中央处理单元105的存储单元中。横轴表示X射线焦点的移动量121，纵轴表示输出的差分值120。此外，点A是实现规定照射范围时，此时的差分值为Sa。

[0078] 在实际摄影中，中央处理单元105根据焦点检测用X射线检测元件310-1与310-2的差分值120、和预先存储的函数122，来算出应将X射线管100移动多少。例如，对于在实际摄影中使用的X射线，假设由焦点检测用X射线检测元件310-1和310-2输出的差分值为Sb。中央处理单元105取得该差分值Sb，并将其代入到图7所示的函数122中，由此算出函数122上的表示差分值Sb的点B。该点B上的焦点位置Fb成为当前的焦点位置。中央处理单元105可知当前的焦点位置位于从初始焦点位置(点A)偏离了Fb的位置。因此，中央处理单元105算出用于对从初始焦点位置到当前的焦点位置为止的焦点位置的移动量进行校正的X射线管100的移动量为-Fb。

[0079] 接着，针对在图3的步骤S7中记述的焦点移动量的推定、和用于对在步骤S8中推定出的焦点移动量进行校正的X射线管的移动量的计算方法进行说明。

[0080] 为了推定焦点移动量，在实际摄影之前，在X射线管移动单元301没有进行X射线管100的移动控制的状态下，对冷却时的焦点位置的变化进行评价。

[0081] 在该事先的测量中，对在X射线照射所导致的加热后产生的X射线管100内的焦点移动、和支撑棒305的收缩所导致的焦点移动这两者进行评价，决定X射线管100内的焦点移动的时间常数τ1和支撑棒305的变化的时间常数τ2，并预先存储在中央处理单元105的存储单元中。在此，X射线管100内的焦点移动，如前面所述，是X射线目标旋转轴
402等的热伸展所导致的焦点移动，加热后立即热伸展，之后由于冷却而立即收缩。另一方面，对于支撑棒305的收缩，来自X射线管100的热缓慢地传导而产生伸展，然后缓慢地释放到热浴中而产生收缩。因此，一般来说，时间常数τ2比时间常数τ1大。而且，支撑棒
305的变化，在由X射线进行了大量的过热时产生。

[0082] 作为评价方法，例如通过改变加热量来取得仅产生X射线管100内的焦点移动时、和产生X射线管100内的焦点移动以及支撑棒305所引起的焦点移动这两者的焦点移动时的焦点移动特性，获得各时间常数。例如，在加热量少的情况下，支撑棒305由于远离产生热的X射线焦点而不怎么升温，可以仅产生大致在X射线管100内的焦点移动。另一方面，在加热量多的情况下，双方都升温而产生焦点移动。

[0083] 在图8中示出这样得到的结果的一例。横轴是停止加热用的X射线照射起的经过时间123，纵轴是所获得的焦点位置121，零表示初始焦点位置。曲线127表示照射了少量的加热用X射线的情况下的结果的一例，曲线128表示照射了大量的加热用X射线的情况下的一例。在该例中，在期间带124，曲线127和曲全128以同样的时间常数进行衰减，而在期间带125，仅曲线128能看到不同的分量的衰减。该期间带125的变化可以视为支撑棒305的变化，另一方面，期间带124的变化可以视为X射线管100内的焦点移动。

[0084] 在此，即使是记述为少量的加热用X射线，也需要产生X射线管100内的焦点移动。因此，例如用500mA那样的较大的管电流，短时间照射、例如照射数秒钟。此外，对于记述为大量的加热用X射线，例如用500mA的管电流，照射比较长时间，例如将数秒钟的照射断续地进行多次、30分程度。另一方面，在X射线进行加热后，为了测量焦点位置，还需要照射X射线。此时，为了高精度地决定时间常数，需要减小X射线所进行的加热。因此，例如将10mA这样的较小的管电流，照射例如0.5秒这样的较短的时间，来获得焦点。此外，测量间隔也需要相对于照射时间设置得足够大。

[0085] 接着，根据测量结果来决定各分量的时间常数，并将结果存储在中央处理单元105的存储单元中。时间常数的决定，例如对所获得的曲线进行拟合(fitting)来进行。在图8的结果的情况下，例如针对曲线127的结果用式(1)的函数进行拟合，决定X射线管100内的焦点移动的时间常数τ1，进而针对曲线128的结果用式(2)的函数进行拟合，决定支撑棒305的变化的时间常数τ2。所决定的这些时间常数预先存储在中央处理单元105的存储单元中。在此，y是焦点位置121，t是X射线照射起的经过时间，A、 B、C是表示振幅的大小的常数。

[0086] 式(1)

[0087] 式(2)

[0088] 这样，利用存储在中央处理单元105的存储单元中的特性参数τ1、τ2和焦点位置，在实际摄影中的焦点移动量的推定(图3的步骤S7)中，对各分量的焦点移动量进行推定。利用图9来说明推定方法的一例。在图9中，通过利用了式(2)的推定函数来对时刻tm的焦点位置y(tm)进行推定。在此，假设上上次的X射线照射的末期的焦点位置的检测结果132的值为yE(n-1)，其时刻为tE(n-1)，上次的X射线照射的初期的焦点位置的检测结果133的值为yB(n)，其时刻为tB(n)，曲线130和曲线131表示推定函数的结果。其中，焦点位置121的值是换算成了X射线管移动单元301不进行移动控制的状态下的值之后的值。

[0089] 为了对焦点位置y(tm)进行推定，首先利用上上次的X射线照射的末期的检测结果132和上次的X射线照射的初期的检测结果133的结果来决定推定函数130。这通过对以时刻tE(n-1)为基准将两测量点代入式(2)而得到的结果进行求解来求出，可知系数B以及C如式(3)那样来决定。

[0090] 式(3)

[0091]

[0092]

[0093] 接着求出曲线131。此时系数C视为式(3)所示的推定函数130的支撑棒305的变化量持续到时刻tm为止来进行计算。即，将时刻tB(n)至时刻tE(n)之间的X射线照射所导致的支撑棒305的变化视为小到可以无视的程度来进行计算。这在针对1次X射线照射而支撑棒305的变化不敏感的情况下、支撑棒305的变化具有时间延迟而缓慢地变化的情况下、时刻tm与时刻tE(n)的间隔比时间延迟短的情况下等，大致成立。

[0094] 此时推定函数131的系数C可以作为推定函数130的时刻tE(n)时的推定值来计算，能够如式(4)这样来书写。

[0095] 式(4)

[0096] 另一方面，推定函数131的系数B与推定函数130的值、即式(3)的系数B不同。这是由于X射线管100内的焦点移动通过时刻tB(n)至时刻tE(n)之间的X射线照射而瞬时产生，不能无视。此时，若根据上次的X射线照射的末期的检测结果134的结果和式(4)的系数C，利用表示X射线管100内的焦点移动的式(2)来对系数B进行计算，则如式(5)这样来书写。因此，时刻tm时的预测值y(tm)能够如式(6)这样来决定。

[0097] 式(5)

[0098]

[0099]

[0100] 式(6)

[0101]

[0102]

[0103] 若在时刻tm后照射了X射线，则与决定推定函数130时同样地，根据新检测出的焦点位置和时刻tE(n)时的结果yE(n)，来再次计算推定函数 131的系数B以及C。此时系数C根据新检测出的末期的检测结果(＝时刻tm时的焦点位置y(tm))、和时刻134时的检测结果来进行计算，成为包含时刻tB(n)至时刻tE(n)之间的X射线照射的影响的至少一部分在内的值。因此，支撑棒305的变化仅会无视如上次这样的接近的X射线照射所导致的变化，而无视的X射线照射的影响不会积累。

[0104] 如上，本推定通过还考虑支撑棒305的变化，从而能够提高推定精度。尤其是当支撑棒305的变化成为焦点移动的主要原因时，例如在推定从上次的X射线照射经过了时间常数τ1以上、时间常数τ2的数倍程度以下的时间时的焦点位置时，相对于不作考虑的情况，推定精度大幅提高。

[0105] 接着，对在图3的步骤S8中记述了的X射线管100的移动量的计算方法进行描述。

[0106] 在图3的步骤S8中记述了的X射线管移动量计算处理中，根据通过步骤S7的焦点移动量的推定而判明了的量，来决定X射线管100的移动量。此时，在之前没有进行焦点位置控制时，即位于初始焦点位置时，移动量为-y(tm)。这意味着向焦点移动方向的相反方向移动y(tm)。另一方面，在之前进行了焦点位置控制时，即位于初始焦点位置以外时，只要将上次为止的通过X射线管移动(步骤S6以及/或步骤S9所进行的X射线管移动处理)而达到的焦点位置与y(tm)的差设为移动量即可。

[0107] 因此，为了决定焦点控制的结果所到达的焦点位置，需要具备例如对X射线管移动单元301的移动量进行计算、检测的单元。作为对该移动量进行计算的单元，例如只要控制单元117具有对X射线管移动单元301移动的总量进行记录的功能即可。作为该方法，例如通过步进电动机来实现X射线管移动单元301的移动，在通过前进和后退这两种脉冲数来决定移动量和方向时，预先记录各脉冲数的总和，从而能够根据该脉冲数算出焦点的移动量。

[0108] 如上，通过本实施方式所涉及的焦点位置控制，在存在X射线照射的情况下利用由该X射线检测出的焦点位置信息，在不存在X射线照射的情况下利用焦点位置的推定结果，从而能够将实际的焦点位置设置于规定的位置(初始焦点位置)，能够在规定照射的范围内照射X射线。尤其是，在不存在X射线照射的情况下的焦点位置的推定中，在具有不会由于X 射线照射而瞬时发生变化的热伸展分量的情况、对于1次X射线照射不敏感的情况下，能够提高推定精度。由此，能够高精度地决定和变更X射线照射范围，即使在由于多种原因而产生X射线焦点移动的情况下，也能够除去、抑制焦点移动所引起的伪影的产生、定量性的下降等画质恶化。而且因为之前也可以不进行用于焦点位置检测的X射线照射，所以也不产生摄影定时的延迟。

[0109] 在本实施方式中，记述了将初期和末期的焦点位置以及对它们进行测量的时刻存储在中央处理单元105的存储单元中的情况，但除了用于焦点位置预测的信息以外，即除了上次的X射线照射的初期和末期的检测结果、上上次的X射线照射的末期的检测结果、以及它们的时间的信息以外，也可以进行消去，这是不言而喻的。此外，在本实施方式中，记述了在时刻tm进行一次焦点位置推定的计算的情况，但这是一例，而并非限定本发明。也可以在时刻tB(n)检测出了X射线时，进行系数C的计算、即式(3)的计算。在此情况下，通过在中央处理单元105的存储单元中预先存储计算结果，从而也可以对上上次的X射线照射的末期的检测结果、上次的X射线照射的初期的检测结果、以及它们的时间的信息进行消去，这是不言而喻的。

[0110] 在本实施方式中，记述了X射线管100内的焦点移动和支撑棒305的变化所导致的焦点移动的情况，但这是一例，而并非限定本发明。本发明可以应用于如下情况：不限定于热伸展的部位，存在第1和第2热伸展，第1热伸展受到1次X射线照射的影响而立即产生，第2热伸展依赖于整体的照射量和冷却量，像这样的1次X射线照射的影响不立即产生的情况、1次X射线照射的影响较小的情况。本实施方式不过是第1热伸展为X射线管100内的焦点移动的情况、第2热伸展为支撑棒305的变化的情况的一例。而且在以后的实施方式中也是同样。

[0111] 在本实施方式中，记述了将检测焦点位置的期间即初期和末期设置于1次旋转的摄影内的情况，但这是一例，而并非限定本发明。例如，在一次进行多次旋转的摄影时，也可以将前半的旋转的期间视为初期，将后半的旋转的期间视为末期，来检测焦点位置。不过，初期设为接近X射线照射开始时，末期设为接近结束时则更为理想。而且，此时在多次旋转的摄影的期间也可以存在不照射X射线的期间。

[0112] 在本实施方式中，记述了X射线管100内的焦点移动在1个时间常数下产生的情况，但这是一例，而并非限定本发明。也可能存在由多个时间常数构成的情况。此时，需要通过事先的评价来决定并保存各分量的振幅的比。此外，关于支撑棒305的变化所导致的焦点移动也是同样。

[0113] 在本实施方式中，每个规定时间进行不存在X射线的照射时进行的焦点位置的推定(图3的步骤S7)和X射线管移动(图3的步骤S8)，但这是一例，而并非限定本发明。例如，也可以与摄影同步，按照每个特定的View数来进行。进而，下一次判定处理(图3的步骤S2)为止的时间也可以根据X射线照射的有无或X射线管移动量而改变。进而，也可以在输入单元119输入了摄影等待时进行，在输入了X射线照射开始的情况下，也可以在该X射线照射即将开始之前进行。

[0114] 在本实施方式中，在焦点移动量的推定时，利用式(2)所记述的那样的指数函数的和所表示的函数进行了焦点移动量的推定，但这是一例，而并非限定本发明。例如，有可能存在利用幂函数等各种函数的和所表示的函数的情况。此外，基于推定出的焦点移动量，来决定了X射线管100的移动量，但这是一例，而并非限定本发明。例如，也可以决定X射线管100的移动速度。作为方法，例如根据对式(2)进行时间微分而得到的函数，来决定速度。

[0115] 此时，因为移动速度根据时间而变化，所以优选速度的推定以比较短的间隔来进行。

[0116] 在本实施方式中，如图1所示，焦点位置测量用检测器300配置在X射线源100的旁边，但这是一例，而并非限定本发明。例如也可以位于X射线检测器104的旁边、X射线源100与X射线检测器104之间、比X射线检测器104更远离X射线源100的位置等任意的位置。进而，也可以采用X射线检测器104的端部等的一部分。此时，不需要焦点位置测量用检测器300和X射线检测器104的位置关系的调整，能够减少操作数。

[0117] 在本实施方式中，示出了通过由X射线管移动单元301移动X射线管100来移动焦点的情况，但这是一例，而并非限定本发明。在X射线管100为利用电子束来产生X射线的机构的情况下，例如也可以如飞焦点 (flying focus)的技术那样，通过电场、磁场等来使焦点位置移动。

[0118] 在本实施方式中，根据上上次的末期的焦点检测结果和上次的初期的结果来决定了系数C，但这是一例，而并非限定本发明。例如，也可以根据上上次以前的第n次的X射线照射的末期的检测结果、和第(n+1)次的X射线照射的初期的检测结果来决定。这也可以为利用在过去的推定中推定出的系数C，来决定进行推定时的系数B的方法。在像这样来决定的情况下，需要考虑在从第n次的末期的X射线照射的时刻起到上次的X射线照射的末期的时刻为止的时间Δt1间产生的、式(2)的第1项的衰减，来决定系数。

[0119] 例如，对根据上上次以前的第n次的X射线照射的末期的检测结果和第(n+1)次的X射线照射的初期的检测结果而决定的系数C，乘以减弱量exp(-Δt1/τ1)，来作为在推定中使用的系数C。这样，在预先存储过去推定出的系数C，并利用其推定当前的系数C时，存储单元不需要存储第n次的X射线照射的末期的检测结果和第(n+1)次的X射线照射的初期的检测结果，因此不需要较大的存储单元。

[0120] 进而，如前所述，系数C不仅可以利用通过上次以前的X射线照射而得到的2个检测结果来决定，而且也可以利用3个以上或1个检测结果来决定。同样，关于系数B，当然也可以利用上次以前的1个以上的各种检测结果。

[0121] 在本实施方式中，根据上上次的X射线照射的末期的焦点检测结果和上次的X射线照射的初期的结果来决定系数C，根据该系数C的结果和上次的X射线照射的末期的结果来决定系数B，但这是一例，而并非限定本发明。例如，也可以有如下方法：当上次检测出的焦点位置位于规定的范围内时，将X射线管100内的焦点移动和支撑棒305所导致的移动的一方的分量设为零，来决定另一方的系数B和C。例如，当上次检测出的焦点位置为某热伸展量以下，视为施加的热量较少，且支撑棒305所导致的焦点移动较少时，将系数C设为零，仅求出系数B。此时，系数B，例如如前所述，根据通过上次的焦点检测而得到的结果来求出。

[0122] 此外，例如，在支撑棒305所导致的焦点移动充分大于X射线管100内的焦点移动的装置等中，当超过某伸展量，视为以支撑棒305所导致的焦点移动为主时，将系数B视为零，仅求出系数C。此时，系数C例如如前所述，根据上上次的末期的焦点检测结果和上次的初期的结果来求出。

[0123] 此外，例如，也可以仅利用使X射线管100内的焦点移动视为零的程度、即使式(2)的系数B的项(右边第1项)视为零的程度的时间经过后的数据，来决定系数C。此时，X射线管100内的焦点移动变得足够小的程度是指，根据X射线而焦点位置变化回到例如与预测控制的精度同等程度为止时，此时的照射间隔ΔtB，若将必要精度设为W，则可以如式(7)这样来记载。

[0124] 式(7)

[0125] 根据该式(7)，例如若求出必要精度为100μm、上次的X射线照射为止的系数B为200μm、时间常数τ1为20分钟时的照射间隔ΔtB，则为约14分钟。

[0126] 作为实现其的具体方法，能够通过如下方法来实现：事先决定照射间隔ΔtB并将其存储在中央处理单元105的存储单元中，从同样预先存储了的在X射线照射的初期检测出的焦点位置结果中，提取同样被存储的照射时间的间隔隔开了ΔtB以上的最近的测量结果。此外，也可以对X射线照射间隔进行测量，将在照射间隔隔开了ΔtB以上时被测量的初期的焦点位置结果置换为系数C。在像这样决定了系数C之后，利用最最近的末期的X射线照射(图9中的时刻tE(n))的结果来求出系数B，决定推定函数式(2)。

[0127] 除了本实施方式中所记述的系数B和系数C的决定方法以外，也可以按照系数总是为1个的方式，即按照例如在上次检测出的焦点位置为某值以上时将系数B设为零，在上次检测出的焦点位置为某值以下时将系数C设为零的方式进行计算。

[0128] 进而，也可以不根据上次检测出的焦点位置，而是根据基于上上次的末期的结果132和上次的初期的结果133而求出的时间常数，来切换设为零的系数。图9的情况下，也可以利用式(8)来决定时间常数τ3，在接近τ1的情况下将系数C设为零，在接近τ2的情况下将系数B设为零。

[0129] 式(8)

[0130] 通过像这样将系数B和C的一方视为零，能够简化计算，实现高速化。此外，进行决定的系数成为1个，能够使系数计算稳定化。

[0131] <第2实施方式>

[0132] 在第1实施方式中，记述了考虑支撑棒305的变化、即1次X射线照射的影响不会立即产生的分量、或者影响较小的分量的减弱的时间常数(式(2)的τ2)的情况，第2实施方式是支撑棒305的变化所导致的焦点移动与X射线管100内的焦点移动相比，更加非常缓慢的情况，是在规定的时间内未照射X射线的期间，支撑棒305的变化所导致的焦点移动可以视为固定的情况。该规定的时间是例如未照射X射线时的支撑棒305所导致的焦点的位置变化改变焦点控制中的目标精度程度的时间。以下，参照图10对第2实施方式进行说明。图10是表示焦点移动量的推定方法的一例的说明图。

[0133] 此时在推定中使用的函数，取代式(2)而成为式(9)那样，与第1实施方式同样地求出系数B和系数C。若利用图9来进行说明，则表示支撑棒305的变化量的系数C，利用上上次的X射线照射的末期的检测结果132和上次的初期的检测结果133的结果而算出，成为式(10)的C那样。进而，表示X射线管100内的焦点移动的系数B，根据之前决定的系数C和上次的末期的检测结果134而算出，成为式(10)的B那样。因此，推定值y(tm)能够如式(11)这样来记载。

[0134] 式(9)

[0135] 式(10)

[0136]

[0137]

[0138] 式(11)

[0139]

[0140]

[0141] 此时，当从X射线照射开始经过了比支撑棒305的变化更长的时间时，支撑棒305所导致的焦点移动不再设为固定。因此，优选具备将支撑棒305的变化重置到规定的位置、例如初始焦点位置的单元，即将式(9)的系数C置换为零的单元。

[0142] 此外，作为其他方法，在支撑棒305的变化非常缓慢的情况下，也可以使支撑棒305的变化从最后的X射线照射开始与X射线管100内的焦点移动相比缓慢地接近零。即也可以以较大的时间常数或较慢的速度使式(9)的系数C接近零。此外，也可以每隔一定时间，阶段性地接近零。

[0143] 本实施方式的系数C利用上次的X射线照射中的初期的焦点位置检测结果来决定，但这是一例，而并非限定本发明。例如，也可以利用过去的各种各样的在X射线照射的初期测量出的焦点位置结果，来容易地决定系数C。例如，如第1实施方式所述，也可以利用当X射线照射间隔隔开到X射线管100内的焦点移动变得足够小的程度时、即使式(9)的系数B 的项(右边第1项)视为零时的数据，将最近的X射线照射的初期的检测结果值设为系数C的值。

[0144] 此外，作为其他方法，例如，当X射线管100内的焦点移动与支撑棒305的变化的方向相反时，若假设支撑棒305的变化的方向为负，则也可以利用焦点位置最小的值(在负侧大)来决定系数C。利用图10来说明该方法的效果。

[0145] 在图10中，圆圈135表示存在X射线照射而产生加热，同时进行了焦点检测的结果，曲线143表示在时刻139进行了末期的X射线照射时的焦点位置变化。虚线144表示支撑棒305所导致的焦点位置的变化。在时刻139时支撑棒305的变化为零，即系数C为零，随着时间的经过，逐渐收敛于值147。在X射线管100内的焦点移动变得足够小的时刻142，X射线管100内的焦点移动和支撑棒305的变化的总和成为值147。

[0146] 假设在时刻142照射X射线而得到了焦点位置的结果时，其结果值147比时刻139时的焦点位置检测值小，因此系数C由值147来决定。该值147成为系数B的影响小且最大程度反映了支撑棒305的变化的值，因此能够得到正确的系数C的值。

[0147] 此外，假设在X射线管100内的焦点移动变得足够小之前的时刻141，照射X射线来对焦点进行了检测时，检测结果146同样地比时刻139的焦点位置检测值小，因此系数C由值146来决定。该值146也包含X射线管100内的焦点移动的影响，因此虽然比收敛值147大而并不正确，但因为一部分还包含支撑棒305的变化，所以比在时刻139得到的值(零)更接近正确的值147。因此，虽然并不完全，但能够将系数C的值的精度提高一些。

[0148] 此外，假设在以X射线管100内的焦点移动为主的时刻140，照射X射线来对焦点进行了检测时，该检测结果148比在时刻139得到的值(零)大，系数C由在时刻139得到的值来决定。此时，若采用值148，则将会大幅偏离作为真值的值139，而通过本方法能够防止精度的下降。

[0149] 因此，通过利用最小的测量(检测)焦点位置来对系数C进行更新，能够提高系数C的决定精度。

[0150] 作为实现其的具体方法，通过在中央处理单元105的存储单元中预先存储通过X射线照射而检测出的焦点位置，并在该焦点位置中提取最小的测量(检测)结果能够实现。此外，也可以将X射线照射前的系数C的值预先存储在中央处理单元105的存储单元中，在照射X射线而得到的结果比系数C小的情况下，将系数C置换为该结果的值。

[0151] 不过，当经过非常长的时间时，支撑棒305的变化也逐渐收敛为零，因此优选用从进行焦点推定的时刻起之前规定时间内的数据，来决定系数C。

[0152] <第3实施方式>

[0153] 在第1实施方式中，记述了采用时间常数作为特性参数的情况，但在本实施方式中采用移动速度，这一点与第1实施方式不同。关于本实施方式的焦点位置的控制方法，利用图11和图12来进行说明。图11是表示X射线管冷却时的焦点位置的评价结果的一例的曲线图。图12是表示第3实施方式的推定函数的决定方法的说明图。

[0154] 图11表示X射线进行加热后，X射线管100逐渐冷却时的焦点位置的评价结果的一例。曲线153是评价结果的一例，纵轴表示焦点位置121，横轴表示X射线照射结束起的经过时间123。该结果需要在实际摄影之前预先进行评价来取得。在期间151，同时产生X射线管100内的焦点移动和支撑棒305的变化所导致的焦点移动，在期间152主要产生支撑棒305的变化所导致的焦点移动。本实施方式是它们的方向相反地产生的情况。

[0155] 首先，根据曲线153的结果，预先求出期间151和期间152的各个期间中的焦点变化的速度。该决定的方法，例如，针对期间151的数据用最小平方法来决定直线，将其斜率设为期间151的速度v1。此时得到的速度成为平均速度。同样，例如根据期间152的数据用最小平方法来决定速度v2。像这样决定的速度v1和速度v2预先存储在中央处理单元105的存储单元中。

[0156] 接着，对控制方法进行说明。时刻t的焦点位置y(t)，如式(12)所示，在将上次的X射线照射的末期的时刻设为时刻t的零时，到时刻t1为止以速度v1移动，从时刻t1到时刻t2之间以速度v2移动，以后停止在零的位置。在此，系数D表示时刻零时的X射线管100内的焦点移动量，系数F表示时刻零时的支撑棒305的变化所导致的焦点移动量。

[0157] 式(12)

[0158] 利用图12，对式(12)的决定方法、即系数D、F以及时刻t1、t2的决定方法进行说明。此时，是从X射线管充分冷却的状态开始，进行第(n-1)次的X射线照射，在X射线管100冷却之前进行第n次的X射线照射的情况。在第(n-1)次的X射线照射后，产生了一些支撑棒305的变化，该支撑棒305的变化是1次X射线照射的影响不立即产生的分量、或者影响较小的分量的一例。在图12中，纵轴121表示焦点位置，横轴123表示时间，圆圈(○)表示进行X射线照射而得到的焦点位置，焦点位置121将没有热伸展的位置设为零。

[0159] 在推定函数130的情况下，因为没有时刻tB(n-1)以前的X射线照射，所以事先没有支撑棒305的变化所导致的焦点移动，因而系数F成为零。此外，因为时刻tE(n-1)的变化全部由于X射线管100内的焦点移动而产生，所以系数D成为yE(n-1)。此外，因为tE(n-1)之后，X射线管100内的焦点移动以固定速度v1移动至零，所以时刻t1和时刻t2相等，可以如式(13)这样来记载。

[0160] 式(13)

[0161] 在推定函数131的情况下，第(n-1)次和第n次的X射线照射之间的、假定没有支撑棒305的变化时的时刻tB(n)的推定焦点位置yx(tB(n))、和该时刻的焦点位置检测结果yB(n)的差，成为支撑棒305的变化。因此，系数F，若考虑第n次的X射线照射的初期和末期的经过时间(tE(n)-tB(n))中的变化，则如式(14)这样来书写。其中，在第n个X射线照射的时间较短的情况下，也可以视为tE(n)＝tB(n)。

[0162] 式(14)F＝yB(n)-yx(tB(n))-v2(tE(n)-tB(n))

[0163] 此外，系数D与yE(n)相等。这是因为按照满足式(12)的方式决定了时刻tE(n)的焦点位置检测结果yE(n)。

[0164] 此外，时刻t1是支撑棒305的变化所导致的焦点移动根据X射线管100内的焦点移动而改变的时间，是式(12)的第1式和第2式交叉的时间。此外，时刻t2是支撑棒305的变化所导致的焦点移动成为零的时间，是式(12)的第2式的左边成为零的时间。因此，时刻t1和t2如式(15)这样来书写。

[0165] 式(15)

[0166] 如上，通过决定各速度下的移动时间，能够推定焦点位置。

[0167] 在本实施方式中，在系数F的计算中，使用了假定不存在支撑棒305的变化时的时刻tB(n)的推定焦点位置yx(tB(n))、与该时刻的焦点位置检测结果yB(n)之差，但这并不限定本发明。例如，也可以只采用在从前一次X射线照射经过了规定时间时、检测出的位置yB(n)成为规定值时等、在焦点位置检测结果yB(n)中以支撑棒305的变化为主时的结果。在此，规定时间是指，X射线管100内的热伸展收敛的时间，规定值是指，在图12中例如初始焦点位置(零)以下。

[0168] 在本实施方式中决定了移动时间t1、t2，但这并不限定本发明。例如，也可以决定移动界限位置。作为方法，例如在图12中，在X射线照射后以速度v1移动至界限值Lx(t)，在达到界限值后，以速度v2移动至初始焦点位置即可。该界限值Lx(t)可以根据式(12)第2式来求出，如式(16)这样来书写。

[0169] 式(16)Lx(t)＝F+v2t

[0170] 进而，此时，在速度v2的大小非常小的情况下，界限值Lx(t)也可以视为大致固定。此时，界限值Lx(t)与系数F一致，速度v2成为零。系数F采用在规定的时间内检测出的焦点位置中、在支撑棒305的变化方向上最大的焦点位置的值。即，在X射线照射后以速度v1移动至根据上次以前的规定时间内的焦点检测结果而决定的界限值，然后停止即可。当在规定时间内没有X射线照射时，例如如第2实施方式中所记述的那样进行重置。通过采用像这样决定的界限位置，能够容易地决定焦点位置。

[0171] <第4实施方式>

[0172] 第4实施方式的X射线CT装置，不是通过移动X射线管100来对X射线照射范围进行控制，而是通过对限定X射线照射范围的X射线准直器303进行控制，从而抑制向X射线检测器104的照射范围的变化，这一点与第1实施方式不同。利用图13和图14来说明第4实施方式的X射线CT装置的一例。图13是第4实施方式所涉及的X射线CT装置的示意图。图14是表示X射线准直器303的移动方法的说明图，(a)表示焦点移动前，(b)表示由于X射线照射所产生的热而产生了焦点移动，但未进行焦点移动控制的情况。

[0173] 如图13所示，本X射线CT装置具有在层面方向107上移动X射线准直器303的X射线准直器移动单元302，控制单元117通过控制X射线准直器移动单元302来控制X射线照射区域。该移动按照同样地实现在第1实施方式中通过X射线管100的移动而实现了的X射线照射区域的方式来进行。此时的本实施方式中的X射线准直器303的控制移动量Y，按照与在第1实施方式中进行的焦点位置控制中的X射线管100的移动量X，满足式(17)的关系来进行控制。

[0174] 式(17)

[0175] 在此，X射线管移动量X和控制移动量Y，按照当没有X射线所导致的热伸展时，双方都成为零的方式来设置基准。此外。T是从X射线检测器104到焦点333的距离(图14中的324)，S是从X射线检测器104到X射线准直器303的距离(图14中的325)。

[0176] 利用图14来对式(17)进行说明。图14是图13的位置327的剖面上的X射线管100、X射线准直器303、X射线检测器104，区域330是X射线照射区域。(a)是焦点移动前，直线328是连接了没有X射线所导致的热伸展的焦点位置333-1、和规定照射区域中的X射线检测器104的层面中心334的直线。(b)是虽然由于X射线照射所产生的热而产生了焦点移动，但没有进行焦点移动控制的情况，焦点333-2存在于相对于层面方向107从直线328离开了距离326的位置。在此，在第1实施方式中，向焦点333-2的移动方向的相反方向移动X，因此该距离326成为-X。

[0177] 接着，在图14(b)中考虑实现与图14(a)同样的规定照射区域的情况。

[0178] 此时，使实际的照射区域中的X射线检测器104的层面中心成为位置334即可，使X射线准直器303移动对移动量X乘以从X射线检测器104到焦点333和X射线准直器303为止的距离的差异所导致的放大率的差异的项而得到的距离即可。该放大率的差异的项，是将X射线检测器104和X射线准直器303的距离T(325)除以X射线检测器104和焦点333-1或333-2的距离S(324)而得到的项，因此可知在图14(b)中X射线准直器303只要移动满足式(17)的移动量Y即可。

[0179] 在此，式(17)的符号为负，移动量Y和移动量X为相反方向。因此，X射线准直器303向在第1实施方式中使X射线管100移动时的相反方向，换言之向焦点的移动方向的同方向移动。

[0180] 如上，通过控制X射线准直器303，与在第1实施方式中控制X射线管100同样地，能够控制X射线照射范围，能够除去并抑制焦点移动所引起的伪影的产生、定量性的下降等画质恶化。

[0181] <第5实施方式>

[0182] 第5实施方式的X射线CT装置，对于X射线照射范围，并非根据焦点位置的变化来控制X射线管100，而是通过对X射线检测器104的位置进行移动控制，来使向X射线检测器104的照射范围不发生变化，这一点与第1实施方式不同。利用图15至图17来说明本实施方式的X射线CT装置的一例。图15是第5实施方式所涉及的X射线CT装置的示意图。图16是表示X射线检测器104的移动方法的说明图，(a)表示焦点移动前，(b)表示虽然由于X射线照射所产生的热而产生了焦点移动，但没有进行焦点移动控制的情况。图17是表示X射线准直器303和X射线检测器104的移动方法的说明图，(a)表示焦点移动前，(b)表示虽然由于X射线照射所产生的热而产生了焦点移动，但没有进行焦点移动控制的情况。

[0183] 如图15所示，本实施方式所涉及的X射线CT装置具有在层面方向107上移动X射线检测器104的X射线检测器移动单元200，控制单元117通过控制X射线检测器移动单元200来控制X射线照射区域。该移动按照同样地实现在第1实施方式中通过X射线管100的移动而实现了的X射线照射区域的方式来进行。此时的本实施方式中的X射线检测器104的控制移动量Z，按照与在第1实施方式中进行的焦点位置控制中的X射线管100的移动量X满足式(18)的关系的方式来进行控制。

[0184] 式(18)

[0185] 在此X射线管移动量X和控制移动量Z，按照在不存在X射线所导致的热伸展的位置，双方都成为零的方式来设置基准。此外，T是从X射线检测器104到焦点333为止的距离(图16中的324)，S是从X射线检测器104到X射线准直器303为止的距离(图16中的325)。利用图16来对式(18)进行说明。图16是图15的位置327的剖面上的X射线管100、X射线准直器303、X射线检测器104，区域330是X射线照射区域。图16(a)是焦点移动前，直线328是在图16(a)的状态下，连接不存在X射线所导致的热伸展的焦点位置333-1、和规定照射区域中的X射线检测器104的层面中心334的直线。图16(b)是虽然由于X射线照射所产生的热而产生了焦点移动，但没有进行焦点移动控制的情况，焦点333-2位于相对于层面方向107从直线328离开距离326的位置。在此，在第1实施方式中，向焦点333-2的移动方向的相反方向移动X，因此该距离326成为-X。

[0186] 在图16(b)中考虑实现与图16(a)同样的规定照射区域的情况。此时，照射区域的层面中心位置334只要位于通过直线328与X射线准直器303相交的点337、和焦点333-2的直线329上即可。因此，可知，X射线检测器104的移动量Z，成为对焦点位置的位置X乘以从X射线准直器303到X射线检测器104和焦点333为止的距离的比而得到的距离，成为式(18)。在此，式(18)的符号相同，移动量Z和移动量X成为相同的方向。因此，X射线检测器104向与在第1实施方式中使X射线管100移动时相同的方向，换言之向焦点移动的相反方向移动。

[0187] 如上，通过控制X射线检测器104，能够与在第1实施方式中控制X射线管100同样地控制X射线照射范围，能够除去、抑制焦点移动所引起的伪影的产生、定量性的下降等画质恶化。

[0188] 在本实施方式中，记述了仅移动X射线检测器104的情况，但这是一例，而并非限定本发明。也可以并用如第1实施方式所记载的那样利用X射线管100、电场、磁场来移动焦点位置的情况；如第2实施方式所记载的那样移动X射线准直器303的情况；如本实施方式所示那样移动X射线检测器104的情况的任意两个以上的方法，来移动X射线管100、焦点位置本身、X射线准直器303、X射线检测器104的任意两个以上。作为像这样移动的一例，例如在图17中，针对焦点移动326，移动X射线准直器303和X射线检测器104这两者。在图17中，相对于(a)的焦点移动前，在(b)中由于X射线照射所产生的热而产生了焦点移动。此时的X射线准直器303的移动量Y和X射线检测器104的移动量Z，只要向与焦点的移动量相同的方向移动相同的量即可。即，只要将移动量X和移动量Z在第1实施方式中记述了的X射线管100的移动量X和焦点的移动量X的反方向上设为相同的量即可。

[0189] 通过像这样进行控制，能够防止X射线相对于X射线检测器104以较大的角度入射、或大幅改变入射角度的情况。若X射线以较大的角度倾斜入射到闪烁器，则有时一个X射线光子跨越多个闪烁器元件而被检测，存在X射线检测器104的输出特性改变的情况。此外，若入射角度大幅改变，则当X射线检测器104在层面方向上具有X射线栅格时，可能存在X射线栅格在X射线检测器104的X射线检测元件228中形成阴影的情况，X射线的利用效率下降。此外，该阴影的大小根据X射线栅格的位置的偏差而改变，因此产生X射线检测元件228的输出偏差，可能成为伪影的产生、定量性的下降的原因。通过本方法，能够抑制这些情况。

[0190] <第6实施方式>

[0191] 在第1实施方式中，记述了利用通过上次以前的X射线照射所检测出的焦点位置来决定支撑棒305的变化所导致的焦点移动的情况，而本实施方式的X射线CT装置，利用X射线管100的外侧周边的温度，来推定支撑棒305的变化所导致的焦点移动，这一点与第1实施方式不同。在支撑棒305等1次X射线照射的影响不立即产生、或者产生了1次X射线照射的影响较小的热伸展的构件的一部分被设置在X射线管100的外侧周边，由于X射线照射所导致的X射线管的温度上升而缓慢地升温，缓慢地产生伸展和收缩的情况下，由于该变化量(热伸展量)与X射线管100的外侧周边的温度相关，因而能够利用X射线管100的外侧周边的温度，来推定支撑棒305的变化所导致的焦点移动。利用图18来说明本实施方式的X射线CT装置的一例。图18是第6实施方式所涉及的X射线CT装置的示意图。

[0192] 如图18所示，本实施方式的X射线CT装置在X射线管100的旁边具有温度决定单元155。温度决定单元155，例如是热电偶、电阻温度计，放射温度计等温度计，尤其优选测量支撑棒305或其附近的温度。

[0193] 对本实施方式中的焦点控制方法进行说明。焦点控制方法的流程，与利用图3在第1实施方式中说明了的流程相同，但在步骤S7的焦点移动量推定处理时由温度决定单元155来测量温度这一点、以及焦点移动量推定处理(步骤S7)的方法与图3的步骤S2的焦点位置检测处理不同。在本实施方式所涉及的该焦点移动量推定处理(图3的步骤S7)中，例如利用式(19)来算出焦点位置。

[0194] 在此，时间常数τ1与第1实施方式同样地表示在X射线照射所产生的加热后产生的、冷却时的X射线管100内的焦点移动的时间常数。此外，t表示X射线照射后的经过时间，系数B表示时刻零的X射线管100内的焦点移动的变化量，函数f(T)表示温度T下的支撑棒305的热伸展量，Tx表示在进行焦点移动量推定处理(图3的步骤S7)时由温度决定单元155测量出的温度。

[0195] 式(19)

[0196] 这些之中时间常数τ1和函数f(T)在实际摄影之前事先决定，并预先存储在中央处理单元105的存储单元中。时间常数τ1通过如下方式来决定：从X射线管升温后的状态开始，与第1实施方式同样地，不照射加热用的X射线地测量焦点位置，并对其结果进行拟合。函数f(T)通过取得温度决定单元155的测量结果、和支撑棒305的变化所导致的焦点移动量的关系，并对数据进行拟合而得到。函数f(T)是例如温度的多项式。在得到该关系时，优选在X射线管100内的焦点移动小到可以无视的程度时进行取得，但通过在照射X射线之后，当经过了X射线管100内的焦点移动收敛的程度的时间后，对焦点位置的变化和支撑棒305的温度进行测量，从而能够实现。此外，为了得到多个温度下的数据，优选由于过热而改变多个X射线的条件、和多个过热开始时的支撑棒305的温度来进行。

[0197] 在实际摄影中，例如如图9所示，利用紧挨在推定开始前的X射线照射时刻tE(n)的焦点位置yE(n)、以及温度决定单元155所测量出的温度TE(n)、进行推定的时刻tm的温度Ttm，来推定焦点位置。首先，系数B是时刻零的X射线管100内的焦点移动量，是从检测出的焦点位置yE(n)中去除了支撑棒305的变化而得到的。此时的支撑棒305的变化量，能够利用温度TE(n)和函数f(T)来决定。同样，时刻tm的支撑棒305的变化量，能够利用温度Ttm和函数f(T)来决定，因此式(19)能够如式(20)这样来决定。

[0198] 式(20)

[0199] 通过利用决定了这样的系数的推定函数式(20)来推定焦点位置，从而能够还考虑支撑棒305的变化所导致的焦点移动，因此能够进行高精度的推定。

[0200] 在本实施方式中，记述了利用温度决定单元155的测量结果、支撑棒305的变化所导致的焦点移动量的关系式来决定的情况，但这是一例，而并非限定本发明。当然，也可以利用通过事先的测量而得到的、温度决定单元155的测量结果、和支撑棒305的变化所导致的焦点移动量的数据本身。

[0201] 在本实施方式中，记述了采用时间常数作为特性参数的情况，但这是一例，而并非限定本发明。例如，如第3实施方式所述，也可以采用移动速度。此时，在决定图12的推定函数131时，以如下方式来决定：在通过时刻tE(n)的X射线照射而检测了焦点之后，将推定焦点位置以固定速度v1移动函数f(T)所决定的支撑棒305的变化量f(Ttm)为止。

[0202] 进而，在利用推定函数来实现其的情况下，例如使用式(21)。

[0203] 式(21)

[0204] 其中，由于f(Ttm)随着时间而变化，因此最好以短时间间隔来进行焦点的检测以及温度的测量。

[0205] 在本实施方式中，记述在将温度决定单元155设置在支撑棒305的附近的情况，但这是一例，而并非限定本发明。可能存在设置在X射线管100的周边的各种位置的情况。尤其是，虽然会成为产生焦点位置的变动的原因，但当存在1次X射线照射的影响不会立即产生或者影响较小的构件时，优选将温度决定单元155直接或相邻地设置于构件。

[0206] 在本实施方式中，记述了采用温度计作为温度决定单元155的情况，但这是一例，而并非限定本发明。例如，对于支撑棒305等的X射线管100周边的构件的温度，计算X射线管100所发出的热量和释放到热浴中的热量，并根据该结果来求出热伸展量。此时，X射线管所发出的热量根据例如过去照射的X射线照射下的管电压、管电流、照射时间等条件来算出。释放到热浴中的热量，根据X射线管100的热量的排气性能来算出。进而，在本测量之前预先评价并存储构件所积累的热量和热伸展量的关系。计算时，也可以取代热量而通过计算来求出温度。

[0207] 通过采用像这样通过计算而求出的温度或热量，即使不附加温度决定单元155，也能够基于热量来进行推定。此外，在位于无法测量支撑棒305的温度的位置的情况下、或缓慢地产生热伸展的部位变化不明的情况下，也能够通过本方法来决定热伸展量从而决定函数f(T)，能够实现还考虑了支撑棒305的变化所导致的焦点移动的高精度的推定。

[0208] <其他实施方式>

[0209] 在第1实施方式至第6实施方式中，记述了医疗用的X射线CT装置的实施方式，但本发明不限定于此，当然能够应用于搭载了实施方式中所述的X射线源100；焦点位置检测单元；X射线管移动单元301、X射线准直器移动单元302、X射线检测器移动单元200这样的照射范围变更单元的所有装置。作为其一例，可以有非破坏检查用的X射线CT装置、X射线锥束CT装置、双能量CT装置、X射线图像诊断装置、X射线摄像装置、X射线透视装置、乳房X射线照相术、数字减影装置、核医学诊断装置、放射线治疗装置等。

[0210] 进而，本发明不限定于上述实施方式，在实施阶段，可以在不脱离其主旨的范围内进行各种变形来实施。进而，上述实施方式中含有各种阶段，通过所公开的多个构成要素中的适当的组合，能够提取各种发明。例如，也可以从实施方式所示的全部构成要素中删除几个构成要素。

[0211] 根据本实施方式所涉及的X射线摄影装置，在由于温度的传导不同的多个热伸展的原因而产生X射线焦点移动的情况下，即使在之前为了焦点位置检测而不进行X射线照射，通过在摄影前高精度地决定并变更X射线照射范围，也能够不使摄影定时产生延迟地除去、抑制焦点移动所引起的伪影的产生、定量性的下降等画质恶化。

[0212] 符号说明

[0213] 100X射线源，101台架旋转部，102被检体，103卧台载板，104X射线检测器，105中央处理单元，106显示单元，107旋转轴方向、层面方向，108旋转方向、通道方向，110移动方向，117控制电路，118信号收集单元，119输入单元，120差分值，121焦点位置，122函数，123时间，124、125时间，127、128焦点位置检测结果的曲线，130、131推定函数，132～135焦点检测结果，139～142时刻，143表示焦点位置变化的曲线，144虚线，146～148检测出的焦点位置，151、152时间带，153焦点位置评价结果的曲线，155温度决定单元，200X射线检测器移动单元，228X射线检测元件，300焦点位置测量用检测器，301X射线管移动单元，302X射线准直器移动单元，303X射线准直器，304焦点位置测量用狭缝，305支撑棒，306焦点位置检测单元，310焦点检测用X射线检测元件，311连接器，312影，324～326距离，327剖面位置，328连接不存在X射线所导致的热伸展的焦点位置333-1和规定照射区域中的X射线检测器
104的层面中心334的直线，329通过焦点333和交点337的直线，330X射线照射区域，331、
332移动方向，333焦点，334层面中心，337直线328和X射线准直器303的交点，400X射线目标，402X射线目标400的旋转轴，403旋转轴，404X射线照射范围405X射线。

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